La bomba interna de bacterias, el llamado sistema de toxina-antitoxina TA que forma parte de la composición bacteriana normal, puede activarse para que las bacterias se vuelvan sobre sí mismas, proporcionando un objetivo valioso para nuevos enfoques antimicrobianos en el diseño de fármacos, segúninvestigación presentada en el 28 ° Congreso Europeo de Microbiología Clínica y Enfermedades Infecciosas ECCMID.
El sistema TA comprende genes que codifican tanto una toxina como el antídoto de la toxina. El autor actual, el Dr. Marcin Równicki, del Centro de Nuevas Tecnologías de la Universidad de Varsovia, Polonia, demostró un medio potencial para detener el crecimiento de Escherichia coli apuntando a su sistema TA, llamado mazEF.
"Nuestros hallazgos sugieren que el sistema mazEF toxina-antitoxina es un objetivo potente y sensible o ácidos nucleicos peptídicos antisentido para inhibir E. coli crecimiento ", dijo Równicki." La mayor fortaleza de la estrategia propuesta es que puede funcionar como un inhibidor selectivo y puede inhibir con precisión el crecimiento de un tipo de bacteria. Además, la estrategia propuesta es universal y puede adaptarse para funcionaren todas las bacterias con sistemas de toxina-antitoxina "
El equipo de Trylska, donde trabaja Równicki, probó dos estrategias para activar esta bomba interna. La primera fue detener la producción de la antitoxina mazE. La segunda fue interferir con un gen thyA que activaría indirectamente la toxina.sistema antitoxina. El equipo utilizó el servidor Mfold, que es un paquete de aplicaciones de software, para predecir las estructuras secundarias de mazE y thyA que esperaban apuntar.
Para activar el E. coli sistema TA, los investigadores confiaron en oligómeros de ácido nucleico peptídico antisentido PNA. Los PNA son polímeros artificiales que actúan como ADN y pueden usarse para alterar la expresión de genes. Se unen a los dos PNA, anti-mazE y anti-thyA, a un péptido que penetra en las células, o un aminoácido de cadena corta, que suministró los PNA a través de E. coli la pared celular.
El equipo luego examinó la descomposición del ácido ribonucleico mensajero ARNm, que transporta información genética copiada del ADN, y observó las interacciones entre ellos y tres antibióticos polimixina B, trimetoprima y sulfametoksazol. Encontraron que ambas estrategias resultaron en concentración-inhibición del crecimiento dependiente de la prueba E. coli lo que significa que cuanto mayor es la concentración, mayor es el efecto sobre las bacterias. También hubo un efecto sinérgico con dos de los antibióticos, la polimixina B y la trimetoprima.
"El oligonucleótido antisentido puede diseñarse para ampliar el espectro de actividad e inhibir el crecimiento de diferentes tipos de bacterias simultáneamente", explicó Równicki. "Además, si aparecen mutaciones del objetivo de ARNm, la secuencia del oligonucleótido antisentido podría ser rápidamenterediseñado para superar la resistencia "
La mayoría de los nuevos antibióticos se ajustan a clases ya establecidas y tienen el mismo objetivo celular, por lo tanto, a menudo están sujetos a al menos algunas de las mismas resistencias observadas en miembros anteriores de la clase. Por esa razón, la búsqueda de nuevos objetivos es fundamental enel desarrollo antimicrobiano. Los medicamentos antisentido son parte de un número creciente de programas farmacéuticos y biotecnológicos para tratar no solo enfermedades infecciosas sino también algunos tipos de cáncer.
"Hemos proporcionado una prueba de concepto para la explotación de los sistemas de toxina-antitoxina en estrategias antibacterianas", dijo Równicki. "La estrategia propuesta puede ser importante en el futuro al diseñar nuevas clases de antibióticos, pero nuestra investigación está en eletapa inicial y más investigación es una necesidad ".
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Materiales proporcionados por Sociedad Europea de Microbiología Clínica y Enfermedades Infecciosas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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